KR20130087419A - 유전체 자기 조성물 및 전자 부품 - Google Patents
유전체 자기 조성물 및 전자 부품 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20130087419A KR20130087419A KR1020130007936A KR20130007936A KR20130087419A KR 20130087419 A KR20130087419 A KR 20130087419A KR 1020130007936 A KR1020130007936 A KR 1020130007936A KR 20130007936 A KR20130007936 A KR 20130007936A KR 20130087419 A KR20130087419 A KR 20130087419A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- mass
- parts
- subcomponent
- dielectric ceramic
- ceramic composition
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 68
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 35
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract description 25
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000003985 ceramic capacitor Substances 0.000 description 22
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical group [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 13
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 11
- MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N lanthanum(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[La+3].[La+3] MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 8
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 8
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 7
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- PLDDOISOJJCEMH-UHFFFAOYSA-N neodymium(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Nd+3].[Nd+3] PLDDOISOJJCEMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 5
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 229910001954 samarium oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 229940075630 samarium oxide Drugs 0.000 description 3
- FKTOIHSPIPYAPE-UHFFFAOYSA-N samarium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Sm+3].[Sm+3] FKTOIHSPIPYAPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910015902 Bi 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 2
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000807 Ga alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017493 Nd 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000002003 electrode paste Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- -1 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 238000010532 solid phase synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 150000003609 titanium compounds Chemical class 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/46—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates
- C04B35/462—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates
- C04B35/475—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on bismuth titanates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
- H01B3/02—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of inorganic substances
- H01B3/12—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of inorganic substances ceramics
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/002—Details
- H01G4/018—Dielectrics
- H01G4/06—Solid dielectrics
- H01G4/08—Inorganic dielectrics
- H01G4/12—Ceramic dielectrics
- H01G4/1209—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material
- H01G4/1218—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material based on titanium oxides or titanates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
- C04B2235/3227—Lanthanum oxide or oxide-forming salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3284—Zinc oxides, zincates, cadmium oxides, cadmiates, mercury oxides, mercurates or oxide forming salts thereof
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
[과제] 본 발명은, 이러한 실상을 감안하여 이루어지고, 그 목적은 교류 파괴 전계값이 높고, 정전 용량의 온도 특성이 양호하며, 비유전율이 높은 유전체 자기 조성물을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명은 이러한 유전체 자기 조성물에 의해 구성되는 유전체층을 갖는 전자 부품을 제공하는 것도 목적으로 한다.
[해결 수단] (BapSrqCarBis)TiO3의 조성식으로 표시되는 주성분과, 제1 부성분과, 제2 부성분을 갖는 유전체 자기 조성물로서, 상기 조성식 중의 q가 0.080 이하이며, 상기 조성식 중의 r이 0.020 이상 0.080 이하이며, 상기 조성식 중의 s가 0.002 이하이며, 또한, 상기 조성식 중의 p와 q와 r과 s의 합계가 0.996≤p+q+r+s≤1.010의 관계를 충족시키는 유전체 자기 조성물을 제공한다.
[해결 수단] (BapSrqCarBis)TiO3의 조성식으로 표시되는 주성분과, 제1 부성분과, 제2 부성분을 갖는 유전체 자기 조성물로서, 상기 조성식 중의 q가 0.080 이하이며, 상기 조성식 중의 r이 0.020 이상 0.080 이하이며, 상기 조성식 중의 s가 0.002 이하이며, 또한, 상기 조성식 중의 p와 q와 r과 s의 합계가 0.996≤p+q+r+s≤1.010의 관계를 충족시키는 유전체 자기 조성물을 제공한다.
Description
본 발명은 유전체 자기 조성물 및 전자 부품에 관한 것이다.
전자 부품의 일례인 세라믹 콘덴서는 여러 가지 전자 기기에 사용되고 있으며, 최근, 고성능화에 대한 요구는 점점 높아지고 있다.
스위칭 전원 회로의 Y 콘덴서이며, 노이즈 필터로서 사용되는 세라믹 콘덴서는 끊임없이 전기적인 스트레스에 노출되어 있기 때문에, 세라믹 소지(素地)의 내전압(耐電壓)을 높게 할 필요가 있다. 이로 인해, Y 콘덴서 등에는, 안전 규격 인정 세라믹 콘덴서가 사용된다. 안전 규격 인정 세라믹 콘덴서로서는, 세라믹 콘덴서가 파괴되지 않는 것, 즉 유전체 자기 조성물의 교류 파괴 전계값을 높게 하는 것이 가장 중요하다. 또한, 이러한 세라믹 콘덴서에서는, 정전 용량의 온도 특성을 양호하게 하는 것도 중요하고, 교류 파괴 전계값과 정전 용량의 온도 특성을 양립시키는 것이 바람직하다.
특허문헌 1 및 특허문헌 2에는 비교적 교류 파괴 전계값이 높은 유전체 자기 조성물이 개시되어 있다. 그러나, 어느 것이나 교류 파괴 전계값은 높아도 5kV/mm 정도이다. 또한, 이러한 문헌에는 교류 파괴 전계값과 정전 용량의 온도 특성을 양립시킨 유전체 자기 조성물은 개시되어 있지 않다.
본 발명은, 이러한 실상을 감안하여 이루어지며, 그 목적은, 교류 파괴 전계값이 높고, 정전 용량의 온도 특성이 양호하고, 비유전율이 높은 유전체 자기 조성물을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명은 이러한 유전체 자기 조성물에 의해 구성되는 유전체층을 갖는 전자 부품을 제공하는 것도 목적으로 한다.
본 발명자들은, 상기 목적을 달성하기 위해, 예의 검토를 실시한 결과, 유전체 자기 조성물의 조성을 특정한 성분으로 하고, 이들의 비율을 소정 범위로 함으로써, 상기 목적을 달성할 수 있는 것을 밝혀내고, 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.
즉, 상기 과제를 해결하는 본 발명의 실시형태에 따르는 유전체 자기 조성물은, (BapSrqCarBis)TiO3의 조성식으로 표시되는 주성분과, 제1 부성분과, 제2 부성분을 갖는 유전체 자기 조성물로서, 상기 조성식 중의 q가 0.080 이하이며, 상기 조성식 중의 r이 0.020 이상 0.080 이하이며, 상기 조성식 중의 s가 0.002 이하이며, 또한, 상기 조성식 중의 p와 q와 r과 s의 합계가 0.996≤p+q+r+s≤1.010인 관계를 충족시키고,
상기 제1 부성분은 ZnO이며,
상기 제2 부성분은 La, Sm 및 Nd로부터 선택되는 적어도 1종의 산화물이며,
상기 제1 부성분이 상기 주성분 100질량부에 대해, 2.5질량부 이상 10질량부 이하 함유되어 있고,
상기 제2 부성분은 상기 주성분 100질량부에 대해, 산화물 환산으로 0.5질량부 이상 2.5질량부 이하 함유하는 것을 특징으로 하는 유전체 자기 조성물이다.
또한, 상기 (BapSrqCarBis)TiO3의 조성식으로 표시되는 주성분에 대해, 상기 제1 부성분의 함유량을 α질량부로 하고, 상기 제2 부성분의 함유량을 β질량부로 했을 때, 함유비(α/β)는 2.4 이상 12.1 이하인 것을 특징으로 하는 유전체 자기 조성물이다. 함유비(α/β)가 상기 범위를 충족시킴으로써, 종래에 비해, 보다 높은 6kV/mm 이상의 교류 파괴 전압값을 수득하는 것이 가능해진다.
본 발명에 의하면, 교류 파괴 전계값이 높고, 정전 용량의 온도 특성이 양호하고, 비유전율이 높은 유전체 자기 조성물을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시형태에 따르는 전자 부품은, 상기 유전체 자기 조성물 또는 상기 제조 방법에 의해 수득되는 유전체 자기 조성물로 구성되어 있는 유전체층을 가진다.
본 발명의 실시형태에 따르는 전자 부품으로는, 특별히 한정되지 않지만, 단판형(單板型) 세라믹 콘덴서, 적층 세라믹 콘덴서가 예시된다.
본 발명에 의하면, 교류 파괴 전계값이 높고, 정전 용량의 온도 특성이 양호하고, 비유전율이 높은 유전체 자기 조성물을 제공할 수 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시형태에 따르는 세라믹 콘덴서의 정면도이다. 도 1b는 본 발명의 일 실시형태에 따르는 세라믹 콘덴서의 측면 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 도시하는 실시형태에 기초하여 설명한다.
(세라믹 콘덴서(2))
도 1a, 도 1b에 도시하는 바와 같이, 본 발명의 실시형태에 따르는 세라믹 콘덴서(2)는, 유전체층(10)과, 그 대향 표면에 형성된 한 쌍의 단자 전극(12, 14)과, 이 단자 전극(12, 14)에, 각각 접속된 리드 단자(6, 8)를 갖는 구성으로 되어 있고, 이들은 보호 수지(4)로 피복되어 있다.
세라믹 콘덴서(2)의 형상은, 목적이나 용도에 따라 적절히 결정하면 좋은데, 유전체층(10)이 원판 형상으로 되어 있는 원판형의 콘덴서인 것이 바람직하다. 또한, 그 사이즈는, 목적이나 용도에 따라 적절히 결정하면 좋은데, 통상, 직경이 5 내지 20mm 정도, 바람직하게는 5 내지 15mm 정도이다.
(유전체층(10))
유전체층(10)은 본 발명의 실시형태에 따르는 유전체 자기 조성물에 의해 구성된다.
본 발명의 실시형태에 따르는 유전체 자기 조성물은, (BapSrqCarBis)TiO3의 조성식으로 표시되는 주성분과, 제1 부성분과, 제2 부성분을 갖는 유전체 자기 조성물로서, 상기 조성식 중의 q가 0.080 이하이며, 상기 조성식 중의 r이 0.020 이상 0.080 이하이며, 상기 조성식 중의 s가 0.002 이하이며, 또한, 상기 조성식 중의 p와 q와 r과 s의 합계가 0.996≤p+q+r+s≤1.010의 관계를 충족시키고 있다.
상기 조성식 중의 q는, Sr의 비율을 나타내고, q는 0≤q≤0.080, 바람직하게는 0.020≤p≤0.070이다. Sr이 이 범위에서 함유됨으로써, 교류 파괴 전계값이 향상되고, 정전 용량의 온도 특성이 양호해지고, 비유전율이 향상되는 경향으로 된다. q가 0.08을 초과하면 정전 용량의 온도 특성이 벗어난다.
상기 조성식 중의 r은, Ca의 비율을 나타내고, 0.020≤r≤0.080, 바람직하게는 0.030≤r≤0.070이다. Ca가 이 범위에서 함유됨으로써, 교류 파괴 전계값이 향상되고, 정전 용량의 온도 특성이 양호해지고, 비유전율이 향상되는 경향으로 된다. r이 0.02 미만인 경우에는 정전 용량의 온도 특성이 벗어나고, 0.08을 초과하면 비유전율이 저하된다.
상기 조성식 중의 s는, Bi의 비율을 나타내고, 0≤s≤0.002, 바람직하게는 0≤s≤0.001이다. Bi가 이 범위에서 함유됨으로써, 교류 파괴 전계값이 향상되고, 정전 용량의 온도 특성이 양호해지고, 비유전율이 향상하는 경향으로 된다. s가 0.002를 초과하면 시료의 절연 저항값이 저하되어 특성을 평가할 수 없다.
상기 조성식 중의 p와 q와 r과 s의 합계, 즉 Ba와 Sr과 Ca와 Bi의 비율의 합계는, 바람직하게는 0.996≤p+q+r+s≤1.010, 보다 바람직하게는 0.998≤p+q+r+s≤1.010이다. p와 q와 r과 s의 합계량을 이 범위로 함으로써, 교류 파괴 전계값이 향상되고, 정전 용량의 온도 특성이 양호해지고, 비유전율이 향상하는 경향으로 된다. p+q+r+s가 0.996 미만인 경우에는 정전 용량의 온도 특성이 벗어나고, 1.010을 초과하면 교류 파괴 전계값이 저하되고, 또한 비유전율이 저하된다.
본 발명의 실시형태에 따르는 유전체 자기 조성물은, 제1 부성분으로서 산화아연을 상기 주성분 100질량부에 대한 함유량으로 2.5질량부 이상 10.0질량부 이하, 보다 바람직하게는, 4.0질량부 이상 10질량부 이하, 더 바람직하게는, 4.0질량부 이상 8.0질량부 이하 함유한다. 산화아연의 상기 주성분 100질량부에 대한 함유량을 이 범위로 함으로써, 교류 파괴 전계값이 향상되고, 정전 용량의 온도 특성이 양호해지는 경향으로 된다. 제1 부성분으로서의 산화아연의 상기 주성분 100질량부에 대한 함유량이 2.5 미만인 경우에는 정전 용량의 온도 특성이 벗어나고, 10을 초과하면 교류 파괴 전계값이 저하되고, 또한 정전 용량의 온도 특성이 벗어난다.
본 발명의 실시형태에 따르는 유전체 자기 조성물은, 제2 부성분으로서 산화란탄, 산화사마륨, 산화네오디뮴 중에서 선택되는 적어도 1종을 포함하고, 이들의 상기 주성분 100질량부에 대한 함유량으로 0.50질량부 이상 2.50질량부 이하, 보다 바람직하게는, 0.64질량부 이상 2.14질량부 이하, 더 바람직하게는, 0.86질량부 이상 1.72질량부 이하 함유한다. 산화란탄, 산화사마륨, 산화네오디뮴 중에서 선택되는 적어도 1종을 포함하고, 이들의 상기 주성분 100질량부에 대한 함유량을 이 범위로 함으로써, 교류 파괴 전계값이 향상되고, 정전 용량의 온도 특성이 양호해지고, 비유전율이 양호해지는 경향으로 된다.
또한, 본 발명의 실시형태에 따르는 유전체 자기 조성물은, 상기 (BapSrqCarBis)TiO3의 조성식으로 표시되는 주성분에 대해, 상기 제1 부성분의 함유량을 α질량부로 하고, 상기 제2 부성분의 함유량을 β질량부로 했을 때, 함유비(α/β)는 2.4 이상 12.1 이하로 한다. 이러한 구성으로 함으로써, 교류 파괴 전계값이 향상되는 경향으로 된다.
유전체층(10)의 두께는, 특별히 한정되지 않으며, 용도 등에 따라 적절히 결정하면 좋지만, 바람직하게는 0.3 내지 2mm이다. 유전체층(10)의 두께를, 이러한 범위로 함으로써, 중고압(中高壓) 용도로 적합하게 사용할 수 있다.
(단자 전극(12, 14))
단자 전극(12, 14)은 도전재로 구성된다. 단자 전극(12, 14)에 사용되는 도전재로서는, 예를 들면, Cu, Cu 합금, Ag, Ag 합금, In-Ga 합금 등을 들 수 있다.
(세라믹 콘덴서의 제조 방법)
다음에, 세라믹 콘덴서의 제조 방법에 관해서 설명한다.
우선, 소성 후에 도 1에 도시하는 유전체층(10)을 형성하게 되는 유전체 자기 조성물 분말을 제조한다.
주성분의 원료 및 제1 부성분 및 제2 부성분의 원료를 준비한다. 주성분의 원료로서는, Ba, Sr, Ca, Bi, Ti의 각 산화물 및/또는 소성에 의해 산화물이 되는 원료나, 이들의 복합 산화물 등을 들 수 있고, 예를 들면, BaCO3, SrCO3, CaCO3, Bi2O3, TiO2 등을 사용할 수 있다. 이밖에, 예를 들면 수산화물 등, 소성 후에 산화물이나 티타늄 화합물이 되는 여러 가지 화합물을 사용하는 것도 가능하다. 그 경우, 금속 원소의 원소수가 맞도록, 함유량을 적절히 변경하면 좋다.
부성분의 원료로서는, 특별히 산화물로 한정되지 않고, 상기한 각 부성분의 산화물이나 복합 산화물, 또는 소성에 의해 이들 산화물이나 복합 산화물이 되는 각종 화합물, 예를 들면 탄산염, 질산염, 수산화물, 유기 금속 화합물 등으로부터 적절히 선택하여 사용할 수 있다.
본 발명의 실시형태에 따르는 유전체 자기 조성물의 제조 방법으로는, 우선 주성분의 원료를 배합하고, 지르코니아 볼 등에 의한 볼 밀 등을 사용하여 습식 혼합한다.
수득된 혼합물을, 조립(造粒)하여, 성형하고, 수득된 성형물을, 공기 분위기 중에서 가소(假燒)시킴으로써, 가소 분말을 수득할 수 있다. 가소 조건으로는, 예를 들면, 가소 온도를, 바람직하게는 1100 내지 1300℃, 보다 바람직하게는 1150 내지 1250℃, 가소 시간을, 바람직하게는 0.5 내지 4시간으로 하면 좋다.
이어서 수득된 가소 분말을, 볼 밀 등에 의해 습식 분쇄하고, 건조시켜 기재를 수득할 수 있다. 또한 제1 및 제2 부성분의 원료를 배합하고, 기재와 함께 볼 밀 등에 의해 혼합하고, 건조시켜 유전체 자기 조성물 분말로 한다. 상기한 바와 같이, 유전체 자기 조성물 분말을 고상법에 의해 제조함으로써, 원하는 특성을 실현하면서, 제조 비용의 저감을 도모할 수 있다.
이어서, 수득된 유전체 자기 조성물 분말에 바인더를 적량 첨가하고, 조립 하여, 수득된 조립물을, 소정의 크기를 갖는 원판상으로 성형함으로써, 그린 성형체로 한다. 그리고, 수득된 그린 성형체를 소성함으로써, 유전체 자기 조성물의 소결체를 수득한다. 또한, 소성의 조건으로는, 특별히 한정되지 않지만, 유지 온도가, 바람직하게는 1200 내지 1400℃, 보다 바람직하게는 1250 내지 1350℃이며, 소성 분위기를 공기 중으로 하는 것이 바람직하다.
수득된 유전체 자기 조성물의 소결체의 주 표면에, 단자 전극을 인쇄하고, 필요에 따라 소결함으로써, 단자 전극(12, 14)을 형성한다. 그 후, 단자 전극(12, 14)에, 납땜 등에 의해, 리드 단자(6, 8)를 접합하고, 마지막에, 소자 본체를 보호 수지(4)로 피복함으로써, 도 1a, 도 1b에 도시하는 바와 같은 단판형 세라믹 콘덴서를 수득한다.
이와 같이 하여 제조된 본 발명의 세라믹 콘덴서는, 리드 단자(6, 8)를 개재하여 프린트 기판 위 등에 실장되어, 각종 전자 기기 등에 사용된다.
이상, 본 발명의 실시형태에 관해서 설명해 왔지만, 본 발명은 이러한 실시형태로 하등 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에 있어서 여러 가지 상이한 형태로 실시할 수 있는 것은 물론이다.
예를 들면, 상기한 실시형태에서는, 본 발명에 따르는 전자 부품으로서 유전체층이 단층인 단판형 세라믹 콘덴서를 예시했지만, 본 발명에 따르는 전자 부품으로는, 단판형 세라믹 콘덴서로 한정되지 않고, 상기한 유전체 자기 조성물을 포함하는 유전체 페이스트 및 전극 페이스트를 사용한 통상의 인쇄법이나 시트법에 의해 제작되는 적층형 세라믹 콘덴서라도 좋다.
실시예
이하, 본 발명을 더욱 상세한 실시예에 기초하여 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예로 한정되지 않는다.
(시료 1 내지 49)
주성분의 원료로서, BaCO3, SrCO3, CaCO3, Bi2O3, TiO2을, 각각 준비하였다. 그리고, 준비한 이들 원료를, 표 1의 시료 1 내지 45에 기재하는 조성이 되도록, 각각 칭량하고, 용매로서 순수(純水)를 사용한 지르코니아 볼에 의한 볼 밀에 의해 습식 혼합하였다.
이어서, 수득된 혼합물을 건조시킨 후, 가성형(假成形)하였다. 그리고, 수득된 가성형물을, 공기 중, 1150℃, 2시간의 조건으로 가소하였다. 가소 후의 분체를, 분쇄기로 조분쇄(粗粉碎)한 후, ZnO 및 제2 부성분을 표 1에 기재하는 조성이 되도록 칭량하여 첨가하고, 습식 분쇄를 실시하였다. 이것을 건조시킴으로써, 표 1에 기재하는 각 조성(시료 1 내지 45의 각 조성)을 갖는 유전체 자기 조성물 분말을 수득하였다.
수득된 유전체 자기 조성물 분말 100질량부에 대해, 폴리비닐알코올 수용액 10질량부를 첨가하고, 유발(乳鉢)로 혼합하면서 체로 정립(整粒)하여, 조립 분말을 수득하였다. 수득된, 조립 분말을 396MPa의 압력으로 직경 16.5mm, 두께 약 1.2mm의 원판상의 그린 성형체를 수득하였다.
수득된 그린 성형체를, 공기 중, 1250 내지 1350℃, 2시간의 조건으로 소성함으로써, 원판상의 소결체를 수득하였다.
그리고, 수득된 소결체의 주 표면의 양면에 Cu 전극을 도포하고, 또한 환원 분위기 중, 800℃에서 10분간 소결 처리를 실시함으로써, 도 1에 도시하는 바와 같은 원판상의 세라믹 콘덴서의 시료를 수득하였다. 수득된 콘덴서 시료의 유전체층(10)의 두께는 약 1mm이며, 소결 전극의 직경은 12mm이었다.
그리고, 수득된 각 콘덴서 시료에 관해서, 이하의 방법에 의해, 교류 파괴 전계, 비유전율, 정전 용량의 온도 특성을 각각 평가하였다. 평가 결과를 표 1에 기재한다.
(교류 파괴 전계값)
교류 파괴 전계값은, 콘덴서의 시료에 대해, 플로리너트 중에서 콘덴서의 양단에 교류 전계를 100V/s로 서서히 인가하고, 100mA의 전류가 흐른 시점에서의 전계값을 교류 파괴 전계값으로서 측정하였다. 교류 파괴 전계값은 높은 편이 바람직하며, 본 실시예에서는, 6.0kV/mm 이상을 양호로 하였다.
(비유전율)
비유전율은 콘덴서 시료에 대해, 기준 온도 20℃에 있어서, 디지털 LCR 미터(아질렌트테크놀로지사 제조 4274A)로, 주파수 1kHz, 입력 신호 레벨(측정 전압) 1.0Vrms의 조건하에서 측정된 정전 용량으로부터 산출하였다(단위 없음). 비유전율은 높은 편이 바람직하며, 본 실시예에서는, 2200 이상을 양호로 하였다.
(정전 용량의 온도 특성)
콘덴서 시료에 대해, -25 내지 85℃의 온도 범위에서 정전 용량을 측정하고, 20℃에서의 정전 용량에 대한 -25℃ 및 85℃에서의 정전 용량의 변화율(단위는 %)을 산출하였다. 본 실시예에서는, 정전 용량 변화율이 -15 내지 15% 사이에 있는 것을 양호로 하였다.
표 1로부터, 이하를 확인할 수 있었다.
제1 부성분은 소결성을 향상시켜, 시료를 치밀하게 소결시키는 효과가 있다. 시료 14 내지 20으로부터, 제1 부성분의, 상기 주성분 100질량부에 대한 함유량이 2.5질량부 이상 10.0질량부 이하가 되는 경우, 상기 제1 부성분의 함유량이 이 범위 외인 시료 13, 시료 21에 비해, 교류 파괴 전계값이나 비유전율이 양호해지는 것을 확인할 수 있었다.
제2 부성분은 제1 부성분과 마찬가지로 소결성을 향상시켜 시료를 치밀하게 소결시키는 효과가 있다. 시료 5, 31 내지 40으로부터, 제2 부성분인 산화란탄의 상기 주성분 100질량부에 대한 함유량이 0.50질량부 이상 2.50질량부 이하가 되는 경우, 상기 제2 부성분의 함유량이 이 범위 외인 시료 30, 시료 41에 비해, 교류 파괴 전계값이 양호하고, 또한 정전 용량의 온도 특성이 양호해지는 것을 확인할 수 있었다.
시료 14 내지 20, 31 내지 40으로부터, 산화아연과 산화란탄의 상기 주성분 100질량부에 대한 함유비(α/β)가 2.4 이상 12.1 이하가 되는 경우, 제1 부성분인 상기 산화아연과 제2 부성분인 상기 산화란탄의 함유비(α/β)가 이 범위 외인 시료 13, 시료 21, 시료 30, 시료 41에 비해 교류 파괴 전계값이 높아지는 것을 확인할 수 있었다.
시료 23 내지 28로부터, 조성식 중의 p와 q와 r과 s의 합계가 0.996≤p+q+r+s≤1.010인 경우에는, p와 q와 r과 s의 합계가 이 범위에서 벗어나는 경우(시료 22, 29)에 비해, 정전 용량의 온도 특성이 양호한 것을 확인할 수 있었다.
시료 2 내지 8로부터, 조성식 중의 r이 0.020≤r≤0.080인 경우에는, r이 0(시료 1)인 경우에 비해, 정전 용량의 온도 특성이 양호한 것을 확인할 수 있었다. 또한, r이 0.09(시료 9)인 경우에 비해, 비유전율이 높은 것을 확인할 수 있었다.
시료 6, 10, 11로부터, 조성식 중의 s가 0≤s≤0.002인 경우에는, s가 이 범위에서 벗어나는 경우(시료 12)에 비해, 이상 입자 성장이 없고, 교류 파괴 전계값이 높고, 비유전율이 높고, 정전 용량의 온도 특성이 양호한 것을 확인할 수 있었다.
시료 42 내지 46으로부터, 조성식 중의 q가 0≤q≤0.080인 경우에는, q가 0.10(시료 47)인 경우에 비해, 정전 용량의 온도 특성이 양호한 것을 확인할 수 있었다.
시료 48, 49로부터, 제2 부성분이 Sm2O3, Nd2O3의 경우에도 교류 파괴 전계값이 높고, 비유전율이 높고, 정전 용량의 온도 특성이 양호한 것을 확인할 수 있었다.
2 세라믹 콘덴서
4 보호 수지
6, 8 리드 단자
10 유전체층
12, 14 단자 전극
4 보호 수지
6, 8 리드 단자
10 유전체층
12, 14 단자 전극
Claims (3)
- (BapSrqCarBis)TiO3의 조성식으로 표시되는 주성분과, 제1 부성분과, 제2 부성분을 갖는 유전체 자기 조성물로서,
상기 조성식 중의 q가 0.080 이하이며, 상기 조성식 중의 r이 0.020 이상 0.080 이하이며, 상기 조성식 중의 s가 0.002 이하이며, 또한, 상기 조성식 중의 p와 q와 r과 s의 합계가 0.996≤p+q+r+s≤1.010의 관계를 충족시키고,
상기 제1 부성분은 ZnO이며,
상기 제2 부성분은 La, Sm 및 Nd로부터 선택되는 적어도 1종의 산화물이며,
상기 제1 부성분이 상기 주성분 100질량부에 대해, 2.5질량부 이상 10질량부 이하 함유되어 있고,
상기 제2 부성분은 상기 주성분 100질량부에 대해, 산화물 환산으로 0.5질량부 이상 2.5질량부 이하 함유하는 것을 특징으로 하는, 유전체 자기 조성물. - 제1항에 있어서, 상기 (BapSrqCarBis)TiO3의 조성식으로 표시되는 주성분에 대해, 상기 제1 부성분의 함유량을 α질량부로 하고, 상기 제2 부성분의 함유량을 β질량부로 했을 때, 함유비(α/β)는, 2.4 이상 12.1 이하인 것을 특징으로 하는, 유전체 자기 조성물.
- 제1항 또는 제2항에 기재된 유전체 자기 조성물로 구성되어 있는 유전체층을 갖는, 전자 부품.
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JPJP-P-2012-015478 | 2012-01-27 | ||
| JP2012015478 | 2012-01-27 | ||
| JPJP-P-2012-250266 | 2012-11-14 | ||
| JP2012250266A JP6020068B2 (ja) | 2012-01-27 | 2012-11-14 | 誘電体磁器組成物および電子部品 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20130087419A true KR20130087419A (ko) | 2013-08-06 |
| KR101429034B1 KR101429034B1 (ko) | 2014-08-11 |
Family
ID=48835064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020130007936A KR101429034B1 (ko) | 2012-01-27 | 2013-01-24 | 유전체 자기 조성물 및 전자 부품 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101429034B1 (ko) |
| CN (1) | CN103224388B (ko) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7315902B2 (ja) * | 2020-03-25 | 2023-07-27 | Tdk株式会社 | 誘電体磁器組成物および電子部品 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3631341B2 (ja) * | 1996-10-18 | 2005-03-23 | Ｔｄｋ株式会社 | 積層型複合機能素子およびその製造方法 |
| CN1120508C (zh) * | 2000-01-20 | 2003-09-03 | 江苏理工大学 | 一种高压陶瓷电容器介质 |
| JP2003104774A (ja) * | 2001-09-27 | 2003-04-09 | Murata Mfg Co Ltd | 誘電体磁器組成物及びそれを用いたコンデンサ |
| CN1532166A (zh) * | 2003-03-21 | 2004-09-29 | 广东风华高新科技集团有限公司 | 高介电常数陶瓷粉料及陶瓷电容器的制造方法 |
| JP4780512B2 (ja) * | 2004-09-28 | 2011-09-28 | 株式会社村田製作所 | セラミックコンデンサ |
| JP5355148B2 (ja) * | 2008-03-19 | 2013-11-27 | キヤノン株式会社 | 圧電材料 |
-
2013
- 2013-01-24 KR KR1020130007936A patent/KR101429034B1/ko active IP Right Grant
- 2013-01-28 CN CN201310032130.9A patent/CN103224388B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR101429034B1 (ko) | 2014-08-11 |
| CN103224388B (zh) | 2014-12-10 |
| CN103224388A (zh) | 2013-07-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5272754B2 (ja) | 誘電体磁器組成物および電子部品 | |
| KR101258997B1 (ko) | 유전체 자기 조성물 및 전자 부품 | |
| KR101432442B1 (ko) | 유전체 자기 조성물 및 전자 부품 | |
| JP2008174413A (ja) | 誘電体磁器組成物および電子部品 | |
| KR101178952B1 (ko) | 유전체 자기 조성물 및 전자 부품 | |
| KR101767672B1 (ko) | 유전체 자기 조성물 및 전자 부품 | |
| JP4946822B2 (ja) | 誘電体磁器組成物および電子部品 | |
| JP4710574B2 (ja) | 誘電体磁器組成物および電子部品 | |
| JP2019182735A (ja) | 誘電体組成物および電子部品 | |
| KR101429034B1 (ko) | 유전체 자기 조성물 및 전자 부품 | |
| KR101279081B1 (ko) | 유전체 자기 조성물 및 전자 부품 | |
| TWI412504B (zh) | A dielectric ceramic composition, a method for preparing a dielectric ceramic composition, and an electronic component | |
| JP6020068B2 (ja) | 誘電体磁器組成物および電子部品 | |
| TWI443079B (zh) | Dielectric ceramic compositions and electronic components | |
| KR101559036B1 (ko) | 유전체 세라믹 및 단판 콘덴서 | |
| JP2007153710A (ja) | 誘電体磁器組成物および電子部品 | |
| JP2023117901A (ja) | 誘電体磁器組成物および単板型コンデンサ | |
| JP2023117898A (ja) | 誘電体磁器組成物 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170720 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180717 Year of fee payment: 5 |